Periplu prin știință

Conceptul de adevăr a cunoscut o mare diversitate de interpretări în evoluţia culturii și civilizației. Pentru unii filosofi, a exista se identifică cu a fi adevărat, altfel spus, atributele de adevărat şi fals se aplică doar lucrurilor şi proceselor înseşi. Alţii, dimpotrivă, au susţinut că obiectele şi fenomenele nu sunt prin ele însele, nici adevărate, nici false, ci pur şi simplu există.

În  contrast  cu   filosofii  empirişti (Francis Bacon, John Locke, David Hume) care au susţinut că la baza cunoaşterii  se  află “impresiunile simţurilor”, filosofii raţionalişti  (René Descartes, Baruch Spinoza,  Gottfried Wilhelm Leibniz) au considerat  că numai  raţiunea  poate oferi legitimitate unor opinii.

După filosoful german Immanuel Kant, procesul cunoaşterii începe cu experienţa sensibilă, cu stimularea organelor de simţ, fără ca prin aceasta să fie cunoscute lucrurile în sine, ci numai aşa cum apar, deoarece în procesul interacţiunii ar interveni activ şi transformator formele subiective  şi apriorice ale sensibilităţii (spaţiul şi timpul), precum şi ale intelectului (conceptele de substanţă, cauzalitate, necesitate ).

Un rol deosebit în  evoluția  gnoseologiei l-a avut Georg Wilhelm Friedrich Hegel, creatorul dialecticii, metodă de abordare a Existenței care ia în considerare diversitatea calitativă, interdependența și interacțiunea sistemelor din perspectiva unor legități fundamentale, mai precis: unitatea și opoziția contrariilor, trecerea schimbărilor cantitative în schimbări calitative și mecanismele negării negației.

În concepția filosofului italian Bennedetto Croce, “cunoașterea are două forme: este sau cunoaștere intuitivă, sau cunoaștere logică;  cunoaștere prin imaginație, sau prin intelect; cunoașterea individualului, sau cunoașterea universalului; a lucrurilor considerate fiecare în parte sau cunoașterea relațiilor lor; ea este, în sfârșit, sau producătoare de imagini, sau producătoare de concepte”.

Spre deosebire de filosofie, implicată în cunoaşterea generalizată a Existenţei, ştiinţa se raportează  prin cauze şi legi  la analiza  proceselor şi fenomenelor din realitatea obiectivă. Deşi sunt modalităţi diferite de reflecție umană,  filosofia și ştiinţa converg asimptotic și se completează în descifrarea adevărului despre lumea în care trăim.

Evoluția cunoașterii științifice este un proces deosebit de complex, uneori contradictoriu, care se exprimă printr-o gamă diversificată de  forme și metode cognitive: generale, particulare și singulare, calitative și cantitative, empirice și teoretice, întemeiate pe un suport bogat de noțiuni, concepte și inferențe logice. Cert este că, la nivel individual,  numai prin antrenarea întregii activităţi psihice (senzaţii, percepţii, reprezentări, memorie, afectivitate, imaginaţie, gândire, creativitate)  reflectarea capătă semnificaţie şi devine trăsătura dominantă a omului.

Pe măsura maturizării reflexive a  spiritului uman, conceptele, legile și teoriile ştiinţifice au fost aprofundate, reformulate sau înlocuite prin altele mai cuprinzătoare. Aşa au apărut teoria relativităţii şi mecanica cuantică, care au fost create pentru a depăşi dificultăţile mecanicii clasice în analiza mişcării corpurilor la viteze apropiate de viteza luminii în vid, respectiv în studiul comportării microparticulelor.

Isaac Newton are un rol important în fundamentarea determinismului clasic, conform căruia orice eveniment din realitatea obiectivă este  efectul unor cauze anterioare și a legilor naturii. În  1687, Newton a publicat capodopera sa  „Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” (Principiile matematice ale filozofiei naturale), în care a pus bazele mecanicii terestre şi a corpurilor cereşti prin formularea principiilor dinamicii şi a legii atracţiei universale.

Secolul al XX-lea reprezintă un salt calitativ în istoria ştiinţei, prin cercetările din teoria relativităţii, mecanica cuantică şi termodinamica proceselor ireversibile. Au fost puse în evidenţă aspecte inedite ale Existenţei, precum: relativitatea fenomenelor fizice, dependenţa spaţiului și timpului  de materia în mişcare și transformare, dualismul corpuscul-undă şi cuantificarea energiei atomilor și moleculelor, comportamentul structurilor disipative ca totalităţi organizate.  Mecanica clasică se deduce din teoria relativității în cazul vitezelor mult mai mici decât viteza luminii în vid.  La baza mecanicii clasice  se află următoarele afirmații:

Principiul I (principiul  inerţiei, descoperit  de  Galilei şi  reformulat  de  Newton). Un punct material îşi menţine starea de repaus sau de mişcare rectilinie și uniformă, dacă asupra sa nu se exercită acțiunea unor forțe.

Principiul II (principiul acţiunii sau principiul fundamental  al dinamicii, descoperit de către  Newton). Vectorul forţă care acționează asupra unui punct material este proporţional cu produsul dintre masă şi vectorul acceleraţie,  F = ma.

Principiul III (principiul acţiunii şi reacţiunii sau principiul acţiunilor reciproce, descoperit de  către Newton).  Acţiunile reciproce  a două  corpuri  sunt  totdeauna  egale  în modul  şi dirijate în sensuri opuse.

Teoria relativității restrânse (1905, Albert Einstein) se bazează pe două  afirmaţii:

  • Postulatul relativităţii. Fenomenele fizice se desfăşoară identic în toate sistemele de referinţă inerţiale, dacă condiţiile iniţiale sunt identice (formularea legilor fizicii este aceeaşi în toate sistemele de referinţă inerţiale);
  • Postulatul invarianţei luminii în vid. Viteza luminii în vid are aceeaşi valoare în toate sistemele de referinţă inerţiale şi în toate direcţiile, indiferent de mişcarea sursei de lumină sau a observatorului.

Teoria relativității generalizate (1916, Einstein) se bazează pe următoarele afirmaţii:

  • Postulatul covarianţei generale a legilor fizicii. Ecuaţiile prin care se exprimă legile fizicii au aceeaşi formă în toate sistemele de referinţă, indiferent de starea lor de mişcare.
  • Postulatul echivalenţei locale. Într-un domeniu infinitezimal, câmpul gravitaţional este echivalent cu câmpul forţelor de inerţie al unui sistem de referinţă local, accelerat convenabil.

Esenţa teoriei relativităţii generalizate constă în ideea  genială a lui Einstein de a corela spaţiul, timpul şi gravitaţia în cadrul geometriei  Universului cvadridimensional, numit  spaţiu Riemann, în care  componentele  tensorului  metric sunt dependente de concentraţiile  de  masă.

Referitor la gravitație, este sugestivă opinia astronomului englez Herbert Dingle:  “Nici Newton, nici Einstein nu pot fi considerați  a fi spus ultimul cuvânt în acest  subiect. Este drum deschis pentru oricine să abordeze din nou problema și să introducă concepții noi, pe care le poate găsi utile”.

Einstein a fost preocupat de elaborarea unei teorii unitare a câmpurilor, în care interacţiunile electromagnetice, gravitaţionale, tari  şi slabe să fie  echivalate  local  cu modificări convenabile în geometria spaţiu-timp.  Marele savant este un exemplu demn de urmat de către cercetători, având în vedere că încercările nereuşite nu l-au făcut să renunţe, atitudine  exprimată în mesajul său optimist: “Este de ajuns ca unul singur să încerce să înţeleagă câte o părticică de mister în fiecare zi.”

Pe lângă apariția teoriei relativității și a mecanicii cuantice, secolul  al  XX-lea  va  rămâne  consemnat în istoria ştiinţei și prin încercările fizicienilor de a găsi o teorie unitară a materiei (substanță și câmp), care reprezintă idealul în cunoașterea științifică. În efortul savanților de cunoaștere a microcosmosului, se pot distinge  următoarele etape importante:

  • ipoteza existenței antiparticulelor, care a fost propusă de fizicianul Paul Dirac în anul 1928;
  • descoperirea în radiația cosmică a pozitronului de către Carl D. Anderson în anul 1932;
  • ipoteza existenței quarcurilor propusă în anul 1964 de către Murray Gell-Mann, care a descoperit, împreună cu Zweig,  schema obținerii barionilor;
  • elaborarea teoriei cuantice a interacțiunii electroslabe de către Sheldon Lee Glashow,  Steven Weinberg și Mohammad Abdus Salam, bosonul Z fiind descoperit experimental în anul 1973;
  • formularea Modelului Standard  al  particulelor elementare în anul 1974;
  • ipoteza lui Peter Ware Higgs despre existența “particulei lui Dumnezeu”, bosonul Higgs fiind descoperit  în anul 2012 cu ajutorul lui Large Hadron Collider de la CERN;
  • descoperirea experimentală a oscilațiilor neutrinilor de către fizicienii Takaaki Kajita şi Arthur B. McDonald, care au primit Premiul Nobel pentru fizică în anul 2015;
  • elaborarea unor teorii unitare dincolo de Modelul Standard, care includ și gravitația, ca de exemplu, teoria corzilor, teoria M etc.

Modelul Standard reprezintă consensul actual asupra constituenților de bază (fără substructură)  ai materiei și  a interacțiunilor fundamentale dintre aceștia.

În acest cadru conceptual, se consideră  că materia este alcătuită  din  două  tipuri fundamentale  de  fermioni cu spinul 1/2, leptonii și quarcurile,  la care se adaugă mediatorii care intermediază interacțiunile  fundamentale.

Fermionii sunt grupați în trei generații care reflectă comportarea lor față de interacțiunile tari, electromagnetice și slabe. Fiecare generație de fermioni conține două quarcuri, care interacționează tare, electromagnetic și slab, precum și doi leptoni, care nu interacționează tare, ci numai slab, iar dacă au sarcină electrică, și electromagnetic.

Numărul leptonic L și numărul barionic B  au valorile: L = +1, B=0  pentru  leptoni, respectiv L= 0, B = +1/3 pentru quarcuri. Fiecare fermion elementar  este asociat cu o antiparticulă care are aceeași masă, dar numerele cuantice interne sunt de  semn opus, mai  precis: L= – 1 pentru  antileptoni și B= -1/3 pentru antiquarcuri. Numărul leptonic, numărul barionic și sarcina electrică sunt mărimi fizice care se conservă în toate interacțiile.

Quarcurile sunt fermioni cu sarcina electrică fracționară (2/3 sau -1/3 din sarcina elementară), care nu există în stare liberă, ci doar în interiorul hadronilor (particule care interacționează tare, de tipul barionilor și mezonilor). Barionii (proton, neutron) sunt compuși din trei quarcuri, iar mezonii (pion, kaon) sunt alcătuiți dintr-un quarc și un antiquarc.
Există șase tipuri de quarcuri, denumite convențional arome (up, down, charm, strange, top și bottom), fiecare aromă având trei subtipuri, pe care fizicienii le-au numit culori (red, green, blue).

Mediatorii sunt bosoni vectoriali de spin 1 care intermediază interacțiunile fundamentale: gluonii, pentru interacțiunea tare, fotonii pentru interacțiunea electromagnetică,  bosonii Wși Z, pentru interacțiunea slabă.  În prezent, se presupune  că gravitonii, încă nedescoperiți experimental, intermediază interacțiunea gravitațională.

Bosonul Higgs este un boson scalar de spin 0, care conferă masă celorlalte particule elementare prin mecanismul ruperii spontane a simetriei.

Din păcate, Modelul Standard  nu a  reușit să integreze  logic interacțiunile gravitaționale și nu a oferit o explicație coerentă  pentru oscilațiile neutrinilor, precum și semnificațiile materiei și energiei întunecate.

Pentru a depăși acest impas, fizicienii au conceput teoria supersimetriei (SUSY), care se bazează pe ipoteza că fiecare particulă elementară din Modelul Standard are o particulă parteneră supersimetrică, cu aceeași masă și numere cuantice interne, dar având spinul diferit  cu 1/2.

Deocamdată,   supersimetria boson-fermion nu a fost observată în experimentele efectuate în acceleratoarele de  particule.  S-a  presupus că supersimetria, dacă  există, trebuie să fie o simetrie ruptă,  pentru a permite ca  superparticulele să aibă o  masă mai mare decât echivalenții lor din Modelul Standard.

Determinismul promovat de mecanica newtoniană și de teoria relativității  a  fost regândit după apariția mecanicii cuantice. În lucrarea „Certitudinile și incertitudinile științei”, fizicianul francez Louis de Broglie, laureat al Premiului Nobel și pionier al mecanicii cuantice, a  analizat limitele cunoașterii umane, prin trecerea de la fizica deterministă, bazată pe cauză și efect, la acceptarea incertitudinii în descrierea sistemelor cuantice.

La nivelul microcosmosului, particulele se comportă diferit față de realitatea intuitivă, fiind descrise probabilistic prin funcții de undă, a cărei semnificaţie  fizică  a  reprezentat  o  provocare  cognitivă  pentru  comunitatea  ştiinţifică.  Schrödinger  a  propus  o  interpretare  materială  a funcţiei de undă  (particula  fiind identificată  cu  un pachet  de  unde ), însă  s-a  impus în final  interpretarea statistică  dată  de  Max Born  şi  Werner Heisenberg, conform căreia  modulul la pătrat al  funcţiei de undă  este  proporţional  cu  probabilitatea  de  localizare  a  microparticulei  în  unitatea  de   volum din spaţiu.   Funcția de undă se poate obține prin rezolvarea ecuației lui Schrödinger, care  a fost prezentată mediului academic  în 1926.

Se menționează că, formal, relaţiile din mecanica newtoniană dintre mărimile fizice se transpun în teoria cuantică prin relaţii între operatori.

Principiul de nedeterminare, formulat  în 1927 de Werner  Heisenberg, stabilește o limită fundamentală în măsurarea simultană a unor perechi de variabile, cum ar fi poziția și impulsul mecanic. Într-o abordare intuitivă, nu pot fi înțelese superpoziția și corelația cuantică, care permit particulelor să existe simultan în mai multe stări, sau să rămână interconectate indiferent de distanță. Conform Interpretării Copenhaga, sistemele cuantice nu au proprietăți bine definite înainte de a fi  măsurate, iar formalismul teoriei cuantice nu oferă decât distribuția probabilității posibilelor rezultate ale măsurării unei mărimi fizice.  Procesul măsurării afectează sistemul cuantic, determinând colapsul funcție de undă, caz în care setul probabilităților se reduce, imediat după măsurare,  numai la una din posibilele valori ale mărimii fizice.

Divergențele de interpretare a rolului incertitudinii în modelul cunoașterii lumii a dus  la două curente gnoseologice: antirealismul promovat de Niels Bohr, care susține că realitatea depinde de observator și de interacțiunea cu instrumentele de măsură, și realismul, susținut de Albert Einstein, care consideră că mecanica cuantică este incompletă și că realitatea există independent de observație.   Pentru posteritate rămâne celebră afirmația lui Einstein „Nu pot să cred că Dumnezeu ar alege să joace zaruri cu Universul”, la care Bohr a dat replica „Einstein, nu-i spune tu lui Dumnezeu ce să facă”.

Una dintre provocările științifice majore pentru fizicieni o reprezintă unificarea teoriei relativității generale (explică fenomenele la nivelele macrocosmic și megacosmic de organizare a materiei) și mecanica  cuantică (explică microcosmosul) într-o teorie unificată (ex. gravitația cuantică în bucle, teoria corzilor). Teoria gravitației cuantice  se bazează pe  cuantificarea câmpului gravitațional, având ca punct de plecare ipoteza spațiului granulat.

O provocare deosebită pentru știința actuală o reprezintă studierea găurilor negre care se formează prin colapsarea stelelor.  Gravitația este o interacțiune fundamentală care controlează mișcarea corpurilor cerești și asigură formarea unor structuri cosmice,  precum:  planete cu sateliți, sisteme stelare, galaxii etc. S-ar putea ca, nu numai în centrul  Căii Lactee  să existe o gaură  neagră, ci și celelalte galaxii să aibă găuri negre care asigură  gravitația necesară  realizării unor structuri ordonate la scară astronomică.

În  teoria gravitației cuantice cu bucle se consideră că „materia  nu  putea  să  fi colapsat până într-un punct infinitezimal, fiindcă nu există puncte infinitezimale, ci doar regiuni finite de spaţiu. Prăbuşindu-se sub propria greutate, materia va fi devenit tot mai densă, până când mecanica cuantică va fi exercitat o presiune în sens invers, capabilă să contrabalanseze greutatea. În această ipotetică etapă finală din viaţa unei stele, în care fluctuaţiile cuantice ale spaţiului-timp echilibrează greutatea materiei, steaua devine o stea Planck” (Carlo Rovelli).

Spre deosebire de gravitația cuantică, în modelul vortex, spațiul și timpul sunt cuantificate prin schimbul de particule primordiale  între Universul nostru și Universul complementar.

Referitor la Modelul Standard, se menționează că, deși  oferă cea mai bună clasificare a particulelor elementare cunoscute și descrie trei dintre cele patru  forțe fundamentale (electromagnetice, tari și slabe, cu excepția gravitației),  nu poate răspunde la unele întrebări esențiale, ca de exemplu: ce s-a întâmplat cu antimateria după Big Bang? Conform fizicii teoretice, Marea Explozie ar fi trebuit să genereze cantități egale de materie și antimaterie, care s-ar fi anihilat reciproc, fapt care nu se confirmă.

Referitor la apariţia şi evoluţia Universului,  astronomia contemporană a reținut în circulaţie două scenarii posibile, şi anume: ipoteza Big Bang (Marea Explozie) şi ipoteza „expansiunii-contracţiei”.

În prima variantă, se consideră că materia, spaţiul şi timpul au la origine o singularitate primordială, deosebit de fierbinte şi densă, din care a început expansiunea Universului în urmă cu circa 13,7 miliarde de ani. Expansiunea Universului este încetinită de gravitație și accelerată de prezența unei forme necunoscute de energie (așa-zisa „energie întunecată”).

Pe  baza  efectului Doppler, astronomul american Edwin  Hubble, care  a  studiat  deplasarea  spre  roşu  a  radiaţiilor primite  de  Terra  de  la galaxiile îndepărtate,  a exprimat viteza  expansiunii Universului prin celebra relaţie v= Hr , unde  H reprezintă constanta  lui Hubble, iar  r  este distanţa faţă  de  un  observator  terestru  a galaxiei  în  mişcare.

Majoritatea savanților consideră că expansiunea Universului nu poate fi oprită, fiind într-o continuă accelerație. Dimpotrivă, după unii astronomi, dacă masa galaxiilor depășește un anumit prag (masa critică), atunci expansiunea poate fi oprită și inversată, Universul ajungând într-o altă singularitate, eveniment denumit Big Crunch (Marea Contracție).

Spre deosebire de Big Bang, în ipoteza expansiunii-contracției Universului se consideră că, în fazele avansate, expansiunea este urmată de contracție până când se formează un alt supraatom, după care o altă explozie va duce la reluarea întregului ciclu. Adepții acestei concepții susțin că energia gravitațională este cauza contracției Universului, iar energia întunecată generează expansiunea acestuia.

Mai departe, sunt prezentate succint și alte mistere ale științei, precum materie întunecată, energie întunecată și gaură neagră.

Cercetători din cadrul misiunii Planck consideră că trăim într-un Univers alcătuit doar din 4,9%  materie obişnuită,  restul fiind materie neagră (întunecată, 26,8%) și energie neagră (întunecată, 68,3% ).  Materia neagră (invizibilă, necunoscută) interacționează doar gravitațional și ține galaxiile unite, iar energia neagră este o forță misterioasă de respingere (generează presiune negativă)  care accelerează expansiunea Universului.

Black Hole (gaură neagră) reprezintă o regiune din spațiu având un câmp gravitațional suficient de puternic încât substanța și radiația  care au intrat nu mai pot scăpa, fiind prezisă de teoria relativității generalizate.

În centrul galactic al Căii Lactee se află o gaură neagră supermasivă, care a fost observată în anii 1990 de către astrofizicieni, fiind denumită Sagittarius A* (prescurtat Sgr A*) – pentru a indica descoperirea acesteia în constelaţia Săgetător.

În activitatea de cercetare, Stephen Hawking a fost preocupat de cosmologia teoretică, relativitatea generală și teoria cuantică, în perioada 1965-1970 reușind să elaboreze un model matematic asupra originii și evoluției universului în expansiune, din momentul “marii explozii inițiale” (The Big Bang), la care se adaugă  studii asupra relației dintre găurile negre din univers și termodinamică. Inițial, Hawking a considerat că aceste găuri negre au o durată de existență limitată, constituirea unor perechi de particule-antiparticule  virtuale ducând la o “evaporare” treptată a acestora sub forma radiației. Ulterior, revine asupra acestei teorii, admițând că radiația se produce indiferent de procesul ce are loc înăuntrul unei găuri negre, reprezentare ce contrazice regulile mecanicii cuantice, teorie cunoscută sub numele de „paradoxul informațional al găurilor negre”. La Conferința Internațională asupra Relativității Generale și Gravitației din 21 iulie 2004, care a avut loc la Dublin, Hawking a afirmat că găurile negre ar putea transmite, într-o manieră deformată, informații asupra întregii materii pe care au asimilat-o.

Corpurile cerești colapsate gravitațional pot să apară în evoluția materiei cosmice, atunci când sunt îndeplinite anumite condiții.

Stelele îşi au originea în materia difuză interstelară formată din praf şi gaz interstelar şi parcurg mai multe stadii de evoluţie. În faza iniţială are loc condensarea gravifică a unui nor cosmic prin mecanisme încă necunoscute. Pe măsura transformării energiei potenţiale în energie cinetică, temperatura norului creşte la zeci de mii de grade, când se produce ionizarea materiei, şi apoi la câteva milioane de grade, când se declanşează reacţiile termonucleare, presiunea rezultată fiind suficientă pentru a opri contracţia gravitaţională. Protosteaua astfel formată se transformă apoi în stea a secvenţei principale, unde rămâne cea mai mare parte a vieţii sale, deplasându-se lent spre dreapta în diagrama H-R. După ce hidrogenul din nucleu a fost consumat, reacţiile de fuziune cuprind învelişul extern, care se dilată progresiv până ce steaua devine gigantă.

Atunci când temperatura din nucleul unei gigante depăşeşte  valori de aproximativ 15 milioane de grade, încep reacţiile termonucleare ale heliului, care se transformă în carbon, iar steaua se deplasează spre stânga pe ramura gigantelor.

După consumarea progresivă a heliului din nucleu şi a hidrogenului din învelişul adiacent, steaua se dilată şi pierde masă, procesele urmând căi diferite, uneori având caracter exploziv. Mai precis, se pot întâlni următoarele situaţii:

  • dacă giganta are o masă mică apropiată de masa solară, atunci are loc o pierdere lentă de materie, iar nucleul fierbinte se transformă într-o pitică albă care moare prin răcire;
  • dacă giganta are o masă medie, mai mare decât masa solară de referinţă, dar mai mică decât triplul masei solare, atunci pierderea de materie are loc printr-o explozie de novă;
  • dacă giganta are o masă mai mare decât triplul masei solare, atunci se poate produce o explozie de supernovă, deosebit de strălucitoare.

În urma exploziilor de novă sau supernovă, steaua trece în stadiul de pitică albă, dacă masa finală este mai mică decât  masa Soarelui.  În caz contrar, steaua trece în stadiul de stea neutronică (prin contracţie gravitaţională violentă, atomii se neutronizează) sau de stea colapsată (prin colaps gravitaţional  dimensiunile se micşorează progresiv până se transformă într-o gaură neagră), după cum masa stelei rămase este mai mică, respectiv mai mare decât triplul masei solare de referinţă. Cunoaşterea stadiului evolutiv al stelelor permite determinarea vârstei acestora, dar și informații despre compoziţia chimică a materiei stelare.

Teoria dipolilor vortex reprezintă o abordare unitară a Existenței care corelează, în cel mai simplu mod cunoscut, mecanica newtoniană și teoria relativității, gravitația și electromagnetismul, dualismul corpuscul-undă și expansiunea accelerată a universului etc.

Acest model gnoseologic transdisciplinar permite descrierea unitară a structurilor elementare ale materiei și a câmpurilor de interacțiune, aprofundarea semnificației unor mărimi fizice, justificarea dualismului undă-corpuscul și a funcției de undă, explicarea expansiunii accelerate a Universului, demonstrarea legii lui Hubble, legii lui Coulomb, legii atracției universale, principiului fundamental al dinamicii, relației dintre masă și energie.

Existența se manifestă ca Multivers dual  octadimensional, care include Universul nostru şi Universul complementar, cele două universuri fiind în interacțiune și transformare permanentă prin intermediul dipolilor vortex,  având rolul de punți de legătură pentru schimbul de particule universale primordiale.

Dipolul vortex este asociat unității dialectice „particulă-antiparticulă” și  câmpurilor de forță generate, având două stări posibile, şi anume:

  • starea  normală, în care particula se află în Universul  nostru, iar antiparticula corespunzătoare se manifestă în Universul complementar;
  • starea inversată, în care polii vortexului au locaţia schimbată faţă de cazul normal.

Particulele universale primordiale (ex. fotoni # și gravitoni # ) coincid cu antiparticulele acestora, având  un rol esențial în mișcarea și transformarea materiei pe diverse nivele de organizare, fiind cuante nu numai pentru energie, masă, sarcină electrică, impuls mecanic, informație, câmp electromagnetic și câmp gravitațional, dar și cuante spațio-temporale.

Conceptele de fotoni # și gravitoni # au semnificația de particule primordiale care ies, respectiv intră în vortexurile asociate particulelor elementare. Se menționează că fotonii #   au caracteristici bine definite și sunt indestructibili în cadrul Existenței lărgite, fiind  diferiți de fotonii din știința actuală,  care reprezintă pachete de fotonii #  având concentrația modulată.

Sarcina electrică şi inducţia electrică pentru o  particulă elementară  sunt proporţionale cu intensitatea fluxului de fotoni # printr-o suprafaţă închisă în care se află vortexul asociat, respectiv cu densitatea fluxului de fotoni #, iar masa şi intensitatea câmpului gravitaţional sunt proporţionale cu intensitatea fluxului de gravitoni # printr-o suprafaţă închisă în care se află vortexul asociat, respectiv cu densitatea  fluxului de gravitoni #.

Prezența unei particule electrice într-un punct din spațiu, modifică concentrația (n) a particulelor universale primordiale față de concentrația de echilibru (distribuție omogenă și izotropă), și anume, sarcina electrică/masa au ca efect creșterea/ scăderea concentrației n. Rezultanta forțelor electrică și gravitațională acționează asupra unei alte particule electrice din vecinătate  astfel  încât să  diminueze abaterea lui n de la echilibru, direcția rezultantei putând fi obținută prin aplicarea operatorului gradient concentrației n.

Pe lângă demonstrarea ușoară a relației dintre masă și energie, legii lui Coulomb și legii  atracției universale, teoria dipolilor vortex oferă  și o nouă  interpretare a dependenței  masei unei particule de  viteză și invarianța sarcinii electrice. Într-adevăr,  în timpul  mișcării  unei particule electrice se modifică doar intensitatea  fluxului de gravitoni # (particule universale primordiale care intră în vortexul asociat), intensitatea fluxului de fotoni # este constantă, fiind particule primordiale care ies prin vortexul asociat particulei și intră prin polul asociat antiparticulei.

Modul de corelare a mecanicii cuantice cu  teoria dipolilor vortex face trimitere la dualismul corpuscul-undă,  fiind  sugerat de configurația spațio-temporală a vortexului asociat unei particule sau sistem de particule.  Funcţia de undă Ψ pentru o particulă elementară   descrie distribuţia spaţio-temporală a particulelor universale primordiale implicate în vortexul asociat, mai precis, densitatea de probabilitate, p = ψ ψ*, este  proporțională cu modulul densității fluxului de particule universale primordiale implicate.

Un alt argument favorabil validării teoriei dipolilor vortex îl reprezintă explicarea expansiunii accelerate a Universului, legea lui Hubble, v = Hr, fiind ușor de demonstrat.

Faptul că  proprietăţile fizice ale particulelor elementare  sunt  “reflexia în  oglindă” a  proprietăţilor antiparticulelor  corespunzătoare  poate fi  explicat prin  configurația dipolului  vortex  în cele  două universuri,  în  care  particulele  primordiale  implicate  intră/ies  printr-un  pol  şi  ies/intră  prin celălalt pol.  Se  deduce  că  particulele şi  antiparticulele au aceeaşi pondere în Universul dual, format din coexistența Universului nostru (accesibil, real) și a Universului complementar (inaccesibil, virtual), ceea ce reprezintă o concluzie firească în structurarea și organizarea Existenţei.

Se poate afirma că, spre deosebire de forțele de atracție gravitaționale (dintre particule), forțele antigravitaționale (dintre antiparticule) sunt de respingere – având în vedere că vortexurile convergente se atrag, iar vortexurile divergente se resping. Mai mult, procesul de anihilare dintre  particulele și antiparticulele asociate este înțeles, în cadrul Existenței lărgite, ca o interacțiune dintre dipolii vortex normali și  inversați, fiecare pereche fiind un sistem cuantic cu timp mediu de viață extrem de mic.  Se constată că fotonii # /gravitonii # implicați într-un dipol vortex normal devin gravitoni # /fotoni # în dipolul vortex inversat, deci reprezintă același tip de particulă universală primordială. În procesul de anihilare particulă-antiparticulă materia nu dispare, ci se transformă în particulele universale primordiale care sunt implicate  în dipolii vortex, corespunzător timpilor de tranziție.

Deși masa particulelor elementare cunoscute este pozitivă, s-ar putea  să existe regiuni din Univers în care masa să aibă și valori negative – prin analogie cu sarcina electrică.

În teoria dipolilor vortex, Big Bang-ul trebuie regândit, materia și antimateria sunt stările duale ale Existenței care se modifică permanent și se transformă reciproc (undă staționară de transformare universală), masele și sarcinile electrice ale particulelor elementare  nu pot avea decât valori discrete, fiind legate  prin ecuația pentru fluxul total de particule universale primordiale prin dipolii vortex asociați etc.

Particulele primordiale având și rolul de cuante spațio-temporale, se poate afirma  că vortexurile divergente /convergente asociate particulelor elementare generează/ consumă din spațiul absolut și timpul absolut, concepte obiective accesibile ființei umane parțial și progresiv, prin organele de simț și rațiune. Variantele relative (subiective) de spațiu și timp sunt formele fundamentale prin care Existența capătă semnificație pentru om, sensul axei timpului (de la trecut la viitor) fiind  stabilit de trecerea preponderentă a particulelor universale primordiale de la Universul complementar spre Universul nostru.

În concluzie, modelul dipolilor vortex ofere noi abordări ale legilor, principiilor și conceptelor științifice, punând  în evidență legături profunde dintre spațiu, timp, materie și antimaterie, având la bază un număr minim de ipoteze (concepte primare și axiome).

Bibliografie

1.  Arpad  Pal, Vasile Ureche,  Astronomie, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1983
2.  Emil Luca, Gheorghe Zet, Corneliu Ciubotariu, Anastasia Păduraru, Fizică generală, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1981
3.  Șerban Țițeica, Mecanica cuantică, Editura  Academiei, București, 1984
4.  Vasile Tudor,  Urme prin adevăr, Editura  Estfalia, București, 2026

 


Încadrare în categoriile științelor educației:

prof. Vasile Tudor

Liceul Tehnologic Duiliu Zamfirescu, Dragalina (Călărași), România
Profil iTeach: iteach.ro/profesor/vasile.tudor